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汤河水库土坝存在的问题及除险加固对策

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水利技术监督　２０１３年第２期　

汤河水库土坝存在的问题　

及除险加固对策　

潘　辉　

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳１１０００６）　

【摘要】汤河水库于１９５８年开始修建，经历了兴建期、续建期、保坝加固期及７ｓ年的地震破坏，至今已运　行半个多世纪，水库多处出现险情，存在安全隐患，被定为三类病险水库。本文主要从汤河水库主　坝存在的问题等方面进行分析，确定了除险加固的处理对策。　【关键词】除险加固；三类病险水库；粘土斜墙砂壳坝　ｉＤＯｌ编码】１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－１３０５。２０１３．０２．０１７　【中图分类号】ＴＶ６９８．２【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００８－１３０５（２０１３）０２—００５７—０３　

１　工程概况　

汤河水库位于太子河一大支流汤河干流上，是　

一座以防洪、工业和城市生活供水为主，兼顾灌溉、　

发电、养鱼等综合利用的国家大（２）型水利枢纽　

工程。坝址位于辽宁省辽阳市弓长岭区境内，距辽　

阳市３９ｋｍ。　

原设计水库为多年调节，主要建筑物按ｉ００年　

一遇洪水设计，设计洪水位ｉｉｉ．４６ｍ。可能最大洪　

水校核，校核水位Ｉ１７．８６ｍ。　

汤河水库现状主要枢纽建筑物由土坝、溢洪　

道、泄洪洞、水电站、引水建筑物等五部分组成。　

土坝坝型为粘土斜墙砂壳坝，上游边坡自上而　

下为Ｉ：２．７５、Ｉ：３、１：３．２５、１：３．２５、ｉ：１．５，下游　

边坡自上而下为１：２．０、Ｉ：２．２５、ｌ：２．２５、１：２．５、　

ｌ：２．５，坝顶高程１１８．６６ｍ，最大坝高４８．５ｍ，坝长　

４５５ｍ，坝顶宽６ｍ，防浪墙为钢筋混凝土结构，顶高　

程１１９．６６ｍ。　

２除险加固必要性　

水库工程等别为ＩＩ等，主要建筑物级别均为２　级。其防洪标准按１００年一遇洪水设计，ｉ００００年　

一遇洪水校核。　

根据水利部大坝安全管理中心《关于汤河水库　

等三座水库三类坝安全鉴定成果核查意见》：汤河　

水库大坝上游护坡局部塌陷，粒径偏小；下游护坡　

薄厚不均、平整度差；坝顶路、防浪墙、路缘石破　

损：右岸坝端山体岩石松动；大坝安全监测设施等　

管理设施不完善。　

水库大坝安全类别评定为Ⅲ类，属病险水库，　

建议有关部门应加快水库除险加固前期工作进度，　

尽早安排立项，消除病险。　

同时为了配合辽阳市弓长岭区汤河镇为中心　

的汤河形成建设，改观工程面貌，应对汤河水库大　

坝进行除险加固设计。　

３工程存在的其他主要问题　

为了便于水库的供水、防汛及安全管理需要，　

如下问题也亟待解决。　

大坝左岸西上坝路是泄洪洞进口出现险情时　

作者简介：潘辉（１９７ｏ年一），女，高级工程师。　

・５７・

　水利技术监督　２０１３年第２期　

唯一的一条防汛抢险公路。大坝左端山体位于泄洪　

洞进口闸室东侧，端头部位向南侧严重突出，致使　

西上坝路在此处有一急转弯，转弯角度约４５。，不　

利于驾驶人嘹望，影响行车安全。另外，作为坝体迎　

水坡、泄洪洞进口出现险隋时应急抢险的唯一一处抢　

险车辆回车场、抢险物料堆放地，面积狭小，不满足　

应急抢险的需要。所以需要进行削坡防护处理。　

４土坝的稳定复核　

辽阳地区多年平均气温为８．６￣Ｃ，年极端最高　

气温为３７￣Ｃ（年），年极端最低气温为一３５．６＂Ｃ（年）；　

多年平均年最大风速为１６．２ｍ／ｓ，吹程为５０００ｍ，　

多年平均最大积雪深度为３３ｃｍ，多年平均最大冻土　深度为１２６ｃｍ。采用地震基本烈度Ⅶ度设防。　

４．１坝顶高程结构复核及确定　

根据水库运用方式，坝顶在静水位以上的超高按　

下式计算，分别按以下运用情况计算，取其最大值：　

设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高；　

校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高；　

正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高；　

地震加正常高水位的坝顶超高。　

坝顶高程计算公式：Ｙ＝　＋ｅ＋　

式中：　一一坝顶超高（ｍ）；　

一一最大波浪在坝坡上的爬高（ｍ）；　

一一最大风壅水面高度（ｍ）；　

一一安全加高（ｍ）。　

表１　主坝坝顶高程计算成果表　单位：（ｍ）　

安全加　风雍水面　爬高　坝顶超高　地震安全　计算坝　坝项　名称　工况　水位　高值　高度ｅ　加高　顶高程　高程　

校核洪水位　１１５．９６　０．５　０．００６６　１．６８９　２．１９６　ｌｌ８．１６　

设计洪水位　１１１．４６　１．０　０．０１６４　２．６５３　３．６６９　ｌ１５．１３　主坝　１ｌ８．６６　正常蓄水位　１０９．３６　１．Ｏ　０．０１７３　２．６５３　３．６７０　ｌ１３．０３　

正常＋地震　１０９．３６　０．５　０．０１７３　２．６５３　４．６７０　ｌ＿Ｏ　１１４．０３　

大坝现状坝顶高程１１８．６６及防浪墙顶高程　

１１９．６６均大于计算高程。规范要求，设有防浪墙时，　

斜墙顶高程不应低于正常运用的静水位。本次复核　

设计洪水位１１１．４６ｍ，土坝粘土斜墙顶高程为　１１７．４６ｍ。坝顶高程和防浪墙顶高程满足规范要求。　

４．２其他部位结构复核及确定　

以下几项复核计算过程省略，计算结果及结论　

如下。　

表２大坝坝体边坡稳定计算成果表　

安全系数　工程部位　运行工况　规范要求　瑞典圆弧　毕肖普　

正常高水位　２．５２ｌ　２．５２５　１．３５　

正常　设计洪水位　１．７２９　１．８１２　１．３５　

设计水位＋水位降落　１．６４８　１．６１４　１．３５　上游坝坡　校核洪水位　２．１５８　２．２２４　１．２５　非常Ｉ　校核水位＋水位降落　１．６６２　１．６７２　１．２５　

非常ＩＩ　正常运用＋地震（最危险工况）　１．６０５　１．６１８　Ｌ　２５　

正常高水位　２．５０６　２．６０９　１．３５　正常　下游坝坡　设计洪水位　２．４８５　２．５３２　１．３５　

非常Ｉ　校核洪水位　２．４６３　２．５７７　１．２５　

非常ＩＩ　正常运用＋地震（最危险工况）　２．４２９　２．５００　１．２５　

大坝边坡稳定均满足规范要求。　

・

５８・　水利技术监督　２０１３年第２期　

表３土坝渗流稳定计算成果表　计算水位　下游水位　心墙逸出点高　下游坝坡出溢　单宽渗流量　斜墙逸出点　排水体高程　（ｍ）　（ｍ）　程（ｍ）　点高程（ｍ）　（ｄ／ｍ・ｄ）　高程（ｍ）　（ｍ）　正常高水位１０９．３６ｍ　７３．２５ｍ　７６．９８ｍ　７３．３６２　０．０３６５　７３．２６　７６．５　设计水位１１１．４６ｍ　７３．２５ｍ　７７．１６ｌｍ　７３．３８ｌ　０．０４１９　７３．３ｌ　７６．５　校核水位ｌ１５．９６ｍ　７３．２５ｍ　７７．５９ｍ　７３．４１６　０．０５２　７３．４６　７６．５　下游坝坡渗流出溢点高程，低于贴坡排水的反滤防护高程（７５．３５ｍ）１．５ｍ以上，因此满足规范要求。　

表４防浪墙稳定及应力计算成果表　

抗滑稳定安全系数　抗倾安全系数　基底应力　墙基底应力之比　荷载组合　计算工况　允许值　允许值　（ｋＮ／ｍ　）　计算值　允许值　Ｋ　Ｋｃ　［坷　［屁］　口　６Ｏ．１　基本组合　正常蓄水位　１．７８　１．３０　６．３　ｌ＿５　ｌ＿６２　２．０　盯ｍ１ｎ　３７．２　校核洪水位　４．１５３　１．１５　６．５５　１．４　口ｍａｘ　４９．１　１．Ｏ３　２．５Ｏ　特殊组合　口ｍｉｎ　４７．５　口　５８．２　正常蓄水位＋地震　３．８９８　１．０５　６．１５　１．４　１．２８　２．５０　口…　４５．４　防浪墙稳定及应力满足规范要求。　

５土坝除险加固的对策　

依据计算结果和《水工建筑物抗冰冻设计规　

范》ＳＬ２２１—２００６，５．１．９条规定，同时考虑到汤河　

水库为国家水利风景区，正在申报ＡＡＡＡ级国家风　

景区，结合本次除险加固，进一步改善水库的库容　

库貌，护坡石采用毛料石护坡。　

拆除原上游干砌石护坡厚４００ｒａｍ，新修碎石垫　

层厚１５０ｒａｍ，上游护坡毛料石单块长０．５ｍ，宽０．２５ｍ，　

厚０．２５ｍ。全坝长处理。根据水库实测最低水位，　

结合土坝结构特点，上游护坡处理至９８．５ｍ高程马　

道，并在端部设齿坎锁定。下游护坡毛料石单块长　

０．５ｍ，宽０．２５ｍ，厚０．１５ｍ。　

下游护坡改造采取用毛料石砌筑网格，网格为３　

排毛料石，宽０．７５ｍ，横向间距（结合下游排水沟及台　

阶踏步）为６０ｍ，纵向布置在各级马道位置。在网格框　

处拆除原下游干砌石护坡，厚度３００ｒａｍ，新修碎石垫层　

厚１５０ｒａｍ，上铺毛料石护坡厚１５０ｍ。网格框间翻砌原　

下游坝坡石料，对凸凹部分进行填挖修补平整。　

在下游护坡施工时进行排水沟、台阶改造，排　

水沟和台阶均采用石材。台阶板厚６０ｒａｍ，台阶宽度　

１２００ｍｍ，每条台阶总长１４４ｍ，共三条。重新砌筑三　

条横向的排水沟，排水沟平均长１ｉ０ｍ：沿两侧坝体　

与山体接触处设两条坝端排水沟，两条沟长３００ｍ。　

在１０８．５、９８．５、８７．５ｍ高程马道布置三条纵向排　

水沟，排水沟平均长４５５ｍ。排水沟断面内口尺寸宽　

３００ｒａｍ，深２００ｒａｍ，石板厚６０ｒａｍ。排水沟与台阶采　

用浆砌方式。　

加固后保持原坝体断面尺寸不变。　

对土坝上游防浪墙破损的部位进行局部修补，　修补方法采用高强砂浆及界面剂处理。全坝长防浪　

墙上下游面做石材罩面。石材采用大理石板，板厚　

３０ｒａｍ。用石材压顶，石材断面８００×２５０×５００，总　

长４５５ｍ。　

坝顶重新铺沥青混凝土路面，路面厚７０ｒａｍ，长　４５５ｍ。更换下游路缘石，断面３００咖。×５００　

ｍ。×５００ｍＱ，总长４５５ｒｎ。　

左坝头山体采用肖『上坡方案，削坡从１１６．１６ｍ高　

程开始，平面平均缩进５ｍ，坡度１：０．７５，岩石开　

挖１１３３ｍ。。需要喷锚处理面积３００ｍ。，混凝土采用　

Ｃ２５，厚度１００ｒａｍ。混凝土挡墙平均厚度４００ｒａｍ，高　

３．５ｍ，宽２８ｍ。钢筋混凝土４２ｍ。，混凝土采用Ｃ２０。　

大坝右端山体进行加固，对孤立松动岩石进行　撬挖，处理方量约３００ｍ。。对岩石比较破碎存在不　

安全因素的部位进行局部开挖，处理水平位置在坝　

轴线上下游各约３０ｍ范围，高程在地面以上１０ｍ～　

４０ｍ，开挖坡１：０．７５～ｌ：０．８５，岩石开挖３９００ｍ。。　

需要锚喷处理面积约３９００ｍ２，混凝土采用Ｃ２５，厚　

度１００ｒａｍ。进行塑石罩面。　

６结论　

汤河水库经历半个世纪的运行中，肩负着防　

洪、工业和城市生活供水的艰巨任务，为辽阳地　

区发挥了重要作用。５０多年来受到地震等各种因　

素的影响，加之水库多年运行遗留问题，除险加　

固已是重中之重，汤河水库溢洪道、输水洞等病　

险问题也同期得到解决，本次除险加固工程竣工　

后，汤河水库必定以崭新的姿态为辽阳地区作出　

更大的贡献。　

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小型水库除险加固工程存在的问题与对策

小型水库除险加固工程存在的问题与对策

小型水库除险加固工程存在的问题与对策

1 近几年小型水库除险加固基本情况

我国有小型水库8万多座，其中近3万座存在病险。主要建成期在上世纪六、七十年代，由于历史原因，我国不少水库存在建设标准低、建设质量差、缺乏养护经费、老化失修、配套设施不全等一系列问题，大部分水库目前都存在不同程度险情，近年来，中央对水库除险加固非常重视，并作为一项民生工程，加大投资和工程监管方面力度，截至2010年８月初，安排小型水库除险加固中央投资276亿元。列入《全国病险水库除险加固专项规化》和《东部地区重点小型病险水库除险加固规化》的6174座小型水库目前已完成4341座，其余将于今年年底前全部完成；新编制的《全国重点小型病险水库除险加固规化》中5400座小型水库加固工作已经启动，计划于2012年底前全面完成。通过近年来对水库的除险，在很大程度上提高了水库运行的安全可靠性，但水库除险建设过程中本人认为存在的一些问题，在此于以探讨。

2 小型水库除险治理中存在的问题

1）实际到位资金不足，工程难以达到设计要求。小型水库建设投资来源由中央资金与地方资金组成，中央资金到位基本没有问题，地方配套往往用以前的除险项目列入配套资金计算，地方资金在本次除险加固中并没能实际列入，造成建设资金不足，致使工程进度缓慢，工程质量差，对加固项目的顺利实施不利。

2）设计不能对症“下药”，除险不彻底。由于近年来水库除险项目比较集中，大多设计单位设计任务比较饱和，小型水库相对于大、中型水库或其它水利工程，设计费用少。所以对对小型水库除险加固工程设计重视程度不够，另外受业主总的资金盘子的限制。在工程除险措施方面采取了经验主义，很少能做到对症下药。有一个案例，水库最大坝高约30米，水库是六十年代由人工挑抬而成，水库坝基渗漏，设计单位采取的设计方案是粘土灌浆锥探灌浆，孔深8-10米，工程加固完成后，渗漏问题并没有最终解决，这其中主要原因是方案不合理造成。致使一些已经加固完的水库工程并不能最终达到除险。

浅析水库大坝中存在的问题及除险加固对策

浅析水库大坝中存在的问题及除险加固对策

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浅析水库大坝中存在的问题及除险加固对策

作者：Narayan Shrestha

来源：《中国科技博览》2017年第08期

[摘 要]随着我国人口数量的不断增加，经济社会水平的不断提高，对水资源的开发利用程度不断加大。水库作为管理水资源的一种工程措施，可以有效地进行兴利和除害。水资源需求的增加也增加了对水库的运行要求。因此，水库管理工作人员要重视水库的安全问题，做好出险加固工作。本文作者结合自身的工作经验，总结了当前水库工作中的各类问题，总结了相应的解决办法，以期指导我国水库的出险加固工作，提升水库运行水平。

[关键词]水库大坝；大坝问题；除险加固；对策

中图分类号：TV698.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0266-01

我国水系发达，流域数量较多，为了满足日益增长的水资源需求，在不同的区域都建设了水库大坝来保证供水、发电、航运等等。一方面，水库的建设为了社会经济做出了巨大的贡献，另一方面，提升了水资源的利用水平。但是水库的长期使用必然会产生各种各样的水库安全问题，严重影响了水库的运行效益。因此，水库的管理工作人员应该对水库的坝体安全情况有着全面的了解，及时解决坝体所出现的各类问题，保证水库的运行。

1.水库大坝的常见问题分析

1.1 局部存在严重渗漏

水库大坝的长期使用，可能会伴随着各样的坝体安全问题。水流的冲刷作用、侵蚀作用使得坝体发生了渗漏，还可能产生流土、散侵、管涌等现象，这些不良现象长期下去会造成坝基发生沼泽。水库大坝可能出现多种渗漏问题：由于前期大坝施工阶段的勘察不详细，坝基处的土壤质地不能达到防渗的要求；建设所采用的浆砌石可能会使得水库内部廊道及下游坝面发生不同程度的漏水；有的水库可能未建设排水棱体，导致水无法排出；在坝基和坝肩处的多余水分未能得到及时的清理；施工材料或部件长时间使用会开始老化，施工细节处理不当等等这会带来不同程度的渗水。因此，在施工阶段，一定要重视大坝的排水问题。

水库主坝除险加固方案

水库主坝除险加固方案

水库主坝除险加固方案

1. 引言

水库主坝是水库工程的核心部分，承担着调节水源、防洪排涝等重要任务。然而，随着时间的推移和环境的变化，水库主坝面临着一定的安全隐患，需要进行除险加固工程。本文主要介绍了水库主坝除险加固方案，目的是提高水库主坝的安全性和可靠性。

2. 除险加固原因

水库主坝除险加固的主要原因包括以下几点：

2.1 自然灾害的影响

自然灾害如地震、山体滑坡等不可抗力因素会对水库主坝产生冲击和破坏，危及人民群众的生命财产安全。

2.2 主坝老化

水库主坝经过多年的使用，其材料性能和结构强度可能出现退化，需要进行加固和修复。

2.3 设计缺陷

一些早期设计的水库主坝可能存在一些缺陷，如坝体结构不合理、坝体强度不足等，需要进行相应的加固工程。

3. 除险加固方案

水库主坝除险加固的方案要综合考虑工程的安全性、效益和可行性。下面是一种可行的除险加固方案：

3.1 定期巡查和维护

定期巡查和维护是确保水库主坝安全的基础。通过定期巡查，及时发现和处理主坝存在的问题，防止问题进一步恶化。

3.2 增加坝体强度

尽管水库主坝在设计时已经考虑了一定的安全裕度，但随着使用年限的增加，需要增加坝体的强度，以满足实际的安全要求。可以采用钢筋混凝土加固和加厚坝体等方法来强化主坝的结构。 3.3 土体加固

对于部分土坝结构薄弱的水库，可以采取土体加固措施，如通过改善土坝的抗滑稳定性，防止土坝滑动或崩塌。

3.4 导流措施

在进行除险加固工程期间，需要采取导流措施，确保加固过程中的水流安全排出和新建工程施工的顺利进行，以最大限度地减少对正常水库运行的影响。

4. 实施计划

除险加固工程是一项系统工程，需要制定详细的实施计划，以确保工程的顺利进行。以下是一个可能的实施计划：

• 第一阶段：制定详细的工程方案，包括加固方案、工期、投资估算等。

• 第二阶段：采购材料和设备，准备施工所需。

• 第三阶段：施工阶段，按照计划进行加固工程，确保质量和安全。

水库除险加固工程常见问题探究及应对措施概述

水库除险加固工程常见问题探究及应对措施概述

水库除险加固工程常见问题探究及应对措施概述

摘要 水库在防洪减灾、灌溉、饮用水等方面发挥着重要作用。水库除险加固是近年来水利工程建设中的一项重要工作。本文总结了水库除险加固中经常遇到的问题，并提出了相应的对策。

關键词 水库；除险加固；问题；应对措施

前言

水库所具有的作用是很大的，其不仅能够有利于城市的建设、农业的发展，在防洪等方面同样具有良好效果。但是，由于受到种种因素的影响，我国很多水库自身都拥有非常多的问题，造成水库安全性较差，这便需要相关单位对其进行除险加固。

1 病险水库除险加固相关概述

1.1 出现病险的原因

水库出现病险的原因多种多样，其主要包括没有严格按照除险加固的标准进行施工、质量意识薄弱、资金投入较少、缺乏必要的维护和保养以及水库运行管理不当等，都会导致水库出现病险[1]。

1.2 除险加固的意义

很多的小型水库，除了具有防洪、灌溉等功能，还具有水产养殖、旅游、供水等作用。为了满足当地人们的生活需求，保证水库下游居民生命财产安全，以及更好地维护水库周围的生态环境，要加强水库除险加固的质量控制，保证水资源的利用价值和经济效益。

2 病险水库除险加固工程建设管理存在的问题

2.1 设计出的方案与实际不符

设计人员工作经验的缺乏，由于数据存在误差，设计出的方案与实际不符，严重影响了整个除险加固工程。水库除险加固工程开工前，没有科学规划施工场地，施工组织设计不完善，导致划分施工区域经常出现材料乱堆放的现象。不利于水库除险加固工程的施工管理工作，影响了施工质量，使施工的效率大大降低[2]。

2.2 建设过程中

大坝建立的前期及中后期，加固进出口过程，以及规划对应渗漏防范问题规

划，在实施大坝护坡各段结构以及输水建筑时，水库加固除险涉及其中。水库构建需要基础材料，水库使用混凝土和水泥，它们混合加工。在预备的初期，材料出现问题，而且对问题不解决改善，构建水库后期就有返工养护问题出现，增加了施工前期的投资，工程的进度也会受到影响，不利于民生工程的顺利开展，使交付滞留。混凝土自身结构影响，会存在开裂缝、坍塌、变形及渗水问题出现，一般主要是裂缝问题常见。混凝土的质量非常关键，由于将砂石和骨料混合加入水就形成了混凝土，拌和方法采取不当加上使用环境影响，混凝土就出现质量问题。对此，对混凝土进行新技术制备，就要深入调研，在工艺上加以改进。